[發(fā)明專利]一種柔性直流輸電系統(tǒng)的高頻諧波保護方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210330034.1
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114665496B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 畢超豪;歐嘉俊;吳嘉琪;曾耀強;巴懿伯;王佳成;羅新;黃光躍;王柯;魯江;黃如海;吳飛翔
• 申請（專利權）人: 廣東電網(wǎng)有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/01;H02H7/26
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發(fā)明公開了一種柔性直流輸電系統(tǒng)的高頻諧波保護方法及裝置，方法包括下述步驟：檢測并采集柔性直流輸電系統(tǒng)的關鍵電氣量；對關鍵電氣量進行高頻檢測，計算高頻特征量；基于傅里葉變換，計算關鍵電氣量的高頻諧波特征量；設置高頻特征系數(shù)、高頻諧波保護動作定值及高頻諧波保護動作延時，并結合高頻特征量和高頻諧波特征量判斷高頻諧波保護動作。本方法對關鍵電氣量進行高頻檢測，檢測方法簡單，并且僅需通過傅里葉變換進行少量次數(shù)的諧波計算，降低了計算負載，可以完成對柔性直流輸電系統(tǒng)中全設備諧波保護的全覆蓋，兼顧了保護設置的靈敏性和清晰性，減少了柔性直流輸電系統(tǒng)針對單一元件配置諧波保護的復雜性。

技術領域

本發(fā)明屬于高頻諧波保護的技術領域，具體涉及一種柔性直流輸電系統(tǒng)的高頻諧波保護方法及裝置。

背景技術

柔性直流輸電系統(tǒng)能夠進行有功無功解耦控制，實現(xiàn)四象限運行?，F(xiàn)階段柔性直流輸電系統(tǒng)由于其運行的靈活性而逐漸應用于新能源接入、混合直流輸電、多端柔性直流輸電等工程中。然而柔性直流輸電系統(tǒng)由電容電感電路構成，且控制模式中比例積分控制可等效為電感電抗環(huán)節(jié)，故當交流系統(tǒng)處于某些特定運行方式下，可能引起交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的高頻振蕩，為防止這一情形的發(fā)生，需設置高頻諧波保護，檢測高頻諧波并出口跳閘。

現(xiàn)有技術中，柔性直流輸電系統(tǒng)的高頻諧波保護，主要是針對其各元件的諧波耐受設計保護，如利用橋臂電抗不同諧波頻率下的的集膚效應設計橋臂電抗熱過負荷保護，利用電阻的熱負荷反時限曲線設計電阻過負荷保護等。但柔性直流輸電系統(tǒng)中一次性設備較多，若針對不同設備獨立配置相關諧波保護，則保護種類較多，成本過高，不利于柔性直流輸電系統(tǒng)的運行。故從保護的靈敏性和清晰性出發(fā)，設計出能綜合檢測柔性直流輸電系統(tǒng)中各類設備諧波耐受超標的高頻諧波保護，從而實現(xiàn)高頻諧波保護成為迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種柔性直流輸電系統(tǒng)的高頻諧波保護方法及裝置，本方法可以完成對柔性直流輸電系統(tǒng)中全設備諧波保護的全覆蓋，兼顧了保護設置的靈敏性和清晰性，減少了柔性直流輸電系統(tǒng)針對單一元件配置諧波保護的復雜性。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明一方面提供了一種柔性直流輸電系統(tǒng)的高頻諧波保護方法，其特征在于，包括下述步驟：

檢測并采集柔性直流輸電系統(tǒng)的關鍵電氣量；所述關鍵電氣量包括電流特征量及電壓特征量；

對關鍵電氣量進行高頻檢測，計算高頻特征量；

基于傅里葉變換，計算關鍵電氣量的高頻諧波特征量；

設置高頻特征系數(shù)、高頻諧波保護動作定值及高頻諧波保護動作延時，并結合高頻特征量和高頻諧波特征量判斷高頻諧波保護動作。

作為優(yōu)選的技術方案，所述計算高頻特征量具體為：

計算關鍵電氣量的基波幅值X，選取N個小于基波幅值的直流量X_N；

設計高頻諧波保護動作頻率定值βHZ；

在一個高頻諧波檢測時間段T內(nèi)計算關鍵電氣量與各直流量X_N相等的次數(shù)Y_N；

計算Y_N的平均值，作為高頻特征量Y，計算公式為：Y＝1/N(Y₁+Y₂+…+Y_N)；

所述一個高頻諧波檢測時間段T的計算公式為k₁*1/β，其中k₁為大于等于1的系數(shù)。

作為優(yōu)選的技術方案，所述計算關鍵電氣量的高頻諧波特征量，具體為：

檢測關鍵電氣量的全波有效值M；